کاربرد محاسبات نرم در افزایش دقت پیش بینی ضریب دبی جریان سرریزهای جانبی مستطیلی

به دلیل نقش ضریب دبی جریان در ظرفیت گذردهی سرریزها، پیش­بینی دقیق آن از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. در این پژوهش از دو الگوریتم GEP و SVM برای شبیه­سازی ضریب دبی در سرریز جانبی مستطیلی نصب شده در کانال اصلی مستطیلی (سناریوی اول) و ذوزنقه­ای (سناریوی دوم) استفاده شده است. ابتدا پارامترهای موثر بر Cd شامل عدد فرود بالادست (Fr۱)، عمق آب بالادست (h۱ یا yo)، ارتفاع سرریز (P یا W)، طول سرریز جانبی (L)، عرض کانال اصلی (b) و شیب جانبی دیواره کانال اصلی (Z) شناسایی شدند. سپس به کمک تحلیل ابعادی، چهار پارامتر بی­بعد Fr۱، ،    و  در سناریوی اول و سه پارامتر بی­بعد ۱Fr، Z و  در سناریوی دوم استخراج شدند. نتیجه­های دو الگوریتم با نتیجه­های معادله­های تجربی و رگرسیونی به کمک شاخص­های مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب تبیین (۲R)، خطای نسبی (RE) و نسبت تفاوت توسعه داده شده استاندارد شده (ZDDR) مقایسه شدند. مقدار (RMSE، ۲R، RE، ZDDR) در فاز آزمون برای سناریوی اول در الگوریتم­های GEP و SVM به ترتیب (۰۳۶/۰، ۹۶۲/۰، ۷۶/۷، ۴۸/۵) و (۰۳۷/۰، ۹۵۲/۰، ۶/۹، ۸/۳) و برای معادله­ی رگرسیونی کلاسیک برتر (۰۴۰/۰، ۹۱۲/۰، ۵۲۷/۴، ۴۳۹/۲)  محاسبه شدند. در سناریوی دوم نیز مقدارهای متناظر برای الگوریتم­های GEP و SVM به ترتیب (۰۶۷۶/۰، ۹۹۲/۰، ۱/۳، ۱۴/۱) و (۰۴۳/۰، ۹۳۴/۰، ۳/۱۰، ۷۱/۰) و برای معادله­ی رگرسیونی (۰۶۸/۰، ۸۱۸/۰، ۹/۱۱، ۵۱۱/۰) محاسبه شدند. نتیجه­ی پژوهش نشان دهنده­ی برتری الگوریتم­های هوشمند نسبت به روش­های کلاسیک و همچنین برتری الگوریتم GEP نسبت به SVM بود.

Keywords:

برنامه ریزی بیان ژن , پشتیبان بردار ماشین , شاخص های اماری , ضریب دبی